[논문]남해 대륙붕 도미분지 탄성파자료의 층서해석을 고려한 전산처리

정순흥; 김원식; 구남형; 이호형; 신원철; 박근필

남해 대륙붕 도미분지 탄성파자료의 층서해석을 고려한 전산처리
Seismic Data Processing Suited for Stratigraphic Interpretation in the Domi Basin, South Sea, Korea 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.43 no.6, 2010년, pp.603 - 613

정순흥 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) , 김원식 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) , 구남형 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) , 이호형 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) , 신원철 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) , 박근필 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부)

초록
AI-Helper

남해 대륙붕 도미분지는 제주분지의 북동단에 위치하는 지역으로 동해의 울릉분지와 인접해 있으며 그 발달시기에 대한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 도미퇴적분지의 해석에 적합한 탄생파자료 전산처리 모듈을 시험하고 매개변수를 도출하였다. 도미분지 천부 퇴적층인 제3기 층의 경우 반사파 신호의 연속성 향상과 페그레그(peg-leg) 다중반사파 억제가 요구되었고 이를 위하여 중합 층서속도분석(Horizon Velocity Analysis, HVA)과 표면-연관 파동방정식 다중반사파 제거(Surface Relative Wave Equation Multiple Rejection, SRWEMR)모듈을 조합하여 중합단면의 품질을 제고하였따. 연구결과 제작된 도미분지 탄성파 중합단면에서 퇴적층서가 구분되는 부정합면이 인지되었다. 분지의 발달양상 규명에 적절한 중합단면이 도출되었고 다중반사파의 억제로 백악기 기반암의 해석에 도움이 되었다. 본 연구를 통하여 검증된 전산처리과정은 도미분지와 인근 소라분지, 북소라분지의 탄성파 자료 전산처리 품질의 규격화 및 처리속도 향상에 기여할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Domi Basin in the South Sea of Korea is located between the Jeju Basin and Ulleung Basins, and is characterized by several sediment sags that are interested to have formed by crustal extension. This paper aims to derive an optimized seismic data processing procedure which helps stratigraphic interpretation of the Domi Basin. In particular, our data processing flow incorporated horizon velocity analysis (HVA) and surface-relative wave equation multiple rejection (SRWEMR) to improve the quality of stack section by enhancing the continuity of reflection events and suppressing peg-leg multiples respectively. As a result of processing procedures in this study, unconformities were recognized in the stack section that defines the early and middle Miocene, Eocene-Oligocene sequences. In addition, the overall quality of the stack section was increased as essential data to investigate the evolution of the basin. The suppression of multiple resulted in the identification of the Cretaceous basement. The data processing scheme evaluated through this study is expected to improve the standardization of processing sequences for seismic data from the Domi and adjacent Sora and north-Sora Basins.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 도미분지 해역에 최적화된 탄성파 탐사자료 전산처리 과정을 모색하고 각 과정의 전산처리 매개변수를 제시하고자 한다. 단계별로 도출된 중합 단면을 도시하고 비교하여 새로운 전산처리 모듈의 조합을 검증하였다.
취득된 자료를 탄성파 해석이 가능한 자료로 작성하기 위한 기본전산처리를 수행하였다. 전산처리 소프트웨어는 Landmark사의 ProMax이며 탄성파 탐사자료의 처리에 보편적으로 이용되고 있다.

가설 설정

7b). R3는 1.2 s 심도 내외의 에오세 이전 시기에 분지를 충진하는 층서의 상부 경계면으로 가정하였다. R2는 올리고세 상부와 마이오세의 경계면, R1은 마이오세의 상부로 추정된다.
4). 조중합은 탄성파자료의 원시적인 출력 결과물로 전체 탐사지역의 지하매질 속도분포가 일정하다는 가정 하에 작성한다. 탐사측선의 남서측 끝단을 기준으로 수평거리 40-50 km 구간에서 단면품질이 저하된 영역이 존재하는데 해당구간은 기상악화로 인한 잡음이 매우 우세하여 기본전산처리 후에도 제거할 수 없었다.

제안 방법

탄성파자료를 취득하였다. 2차원 다중채널 반사법 탄성파탐사는 지질자원연구원의 탐사선 탐해 2호를 통하여 수행되었다. 그 중 본 연구에서 시험한 탄성파 탐사자료는 2007년 제주도 동쪽 해역에서 취득된 자료이다.
트레이스 편집 외에 초동 주시 발췌를 통하여 반사파 이전에 도달하는 직접파를 구별하는 과정도 기본 전산처리에 포함되었다. 그리고 탄성파가 심부로 전파되면서 진폭이 감쇠되는 현상을 보정하기 위하여 이득회수를 적용하여 심부 반사파에 대한 가시성을 확보하였다.
시추 정보를 제외한 탄성파 자료만을 통한 지질해석의 경우 정확한 연대와 순차를 가늠하기는 어렵지만 광역적인 분석이 가능하며 적은 비용으로 지질해석이 가능하다. 금번 도미분지 탄성파 자료에 대한 연구의 경우 상대적으로 풍부한 탄성파 자료의 해상도를 제고하여 해석상의 신뢰성을 확보하기 위해 매개변수를 시험하고 정리하였다.
기본전산처리를 수행한 탄성파기록을 공심점 위치에 따라 분류하고 이를 상속도로 노멀 무브아웃(Normal move out, NM0) 적용하고 중합한 조중합 단면을 작성하였다(Fig. 4). 조중합은 탄성파자료의 원시적인 출력 결과물로 전체 탐사지역의 지하매질 속도분포가 일정하다는 가정 하에 작성한다.
제시하고자 한다. 단계별로 도출된 중합 단면을 도시하고 비교하여 새로운 전산처리 모듈의 조합을 검증하였다.
도미분지의 퇴적층 발달양상을 규명하기에 적합한 탄성파 자료 전산처리 매개변수를 도출하였고 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 중합단면 상에서 탄성파도 달 시각 0.
발췌된 탄성파 신호를 HVA에 입력하여 각 층서의반사신호 중합에 적합한 속도를 도출하였다(Fig. 9). HVA분석패널에서 수평축은 공심점, 수직축은 중합 속도를 나타내고 하부의 히스토그램은 내부적으로 계산된 유사도 값이다.
탐사 시 현장의 일기 상황이 좋지 않아 전체 측선은 3차례에 걸쳐 탐사되었다. 세차례의 탐사를 통해 취득된 측선들은 음원모음을 재조합하여 단일 측선으로 변환하고 기본적인 전산처리를 수행하였다.
HVA는 퇴적층서를 구분하는 속도분석이므로 탄성파 자료의 해석결과를 필요로 한다. 앞에서 도출된 중합단면에서 개략적인 층서 경계 (SB, Rl, R2, R3, AB; Fig. 7b)를 구분하였고 이를 참고로 탄성파 기록에서 주요 반사 신호를 발췌하여 해석결과로 이용하였다. Fig.
전산처리의 첫 단계로 탄성파 탐사자료와 기록 위치가 일치하는 지점을 결합하기 위하여 해상의 GPS(Global Positioning System) 정보를 입력하였다. 입력된 위치정보와 탄성 파 기록은 품질관리를 통해 정확한 위치가 되도록 검증하였고 공심점 비닝(binning)과정을 거쳐 기본적인 음원 모음을 구성하였다. 지형정보 입력 음원모음 자료는 일부 음원에서 높은 파고로 인하여 스트리머에 기록된 잡음과 전기적인 잡음을 포함하고 있으므로 이를 선별하여 제거하였다.
음원으로 Bolt Airgun< 6 기 사용하였고 1, 035 ir?의 용량을 발파하였다. 자료의 기록은 96채널 Nessie-3 수진기를 이용하여 2 ms 간격으로 탄성파를 6 s까지 기록하였다. 기록방식은 SEG-D 8048 형식을 채택하였고 IBM 3590 테이프 드라이브에 탐사자료를 기록하였다.
3d). 잡음의 선별은 각 트레이스진폭 및 주파수 특성의 평균과 표준편차를 계산하고 표준편차의 2배 이상 크게 벗어나는 값을 고르는 방법으로 수행하였다(0ble 2). 날씨, 어선 및 탐사선 항로변경으로 인한 잡음의 경우 주-주파수(main fre- quency)와 주파수변화(Bequency deviation) 특성에서 변화가 크게 나타났다.
날씨, 어선 및 탐사선 항로변경으로 인한 잡음의 경우 주-주파수(main fre- quency)와 주파수변화(Bequency deviation) 특성에서 변화가 크게 나타났다. 전기적인 잡음의 경우 기록 신호가 비정싱적으로 큰 값을 지니므로 스파이크특성 (spikeness) 및 평균 트레이스 에너지를 통하여 잡음이 기록된 채널을 찾았다. 트레이스 편집 외에 초동 주시 발췌를 통하여 반사파 이전에 도달하는 직접파를 구별하는 과정도 기본 전산처리에 포함되었다.
전산처리 소프트웨어는 Landmark사의 ProMax이며 탄성파 탐사자료의 처리에 보편적으로 이용되고 있다. 전산처리의 첫 단계로 탄성파 탐사자료와 기록 위치가 일치하는 지점을 결합하기 위하여 해상의 GPS(Global Positioning System) 정보를 입력하였다. 입력된 위치정보와 탄성 파 기록은 품질관리를 통해 정확한 위치가 되도록 검증하였고 공심점 비닝(binning)과정을 거쳐 기본적인 음원 모음을 구성하였다.
6). 전체 측선이 총 21, 092 공심점으로 구성되어 있고 그 중 320개 공심점마다 속도분석을 진행하여 2 km 간격으로 중합속도를 도출하였다. 속도분석의 일차적인 목적은 공심점마다 존재하는 반사파 기록들의 오프셋-시간지연을 적절히 보정하는 중합속도를 도출하는 것이다.
중합단면에서 다중반사파를 억제하고 퇴적층서의 특성을 부각하기 위해 HVA와 SRWEMR을 적용하였다. HVA는 퇴적층서를 구분하는 속도분석이므로 탄성파 자료의 해석결과를 필요로 한다.
연구대상 측선은 총 5, 250개 음원모음으로 구성되며 수평 연장 130 km에 달한다. 탐사 시 현장의 일기 상황이 좋지 않아 전체 측선은 3차례에 걸쳐 탐사되었다. 세차례의 탐사를 통해 취득된 측선들은 음원모음을 재조합하여 단일 측선으로 변환하고 기본적인 전산처리를 수행하였다.
해석된 5개 수평층서와 각 층의 중합속도를 SRWEMR에 입력하여 다중반사파를 제거하였다. SRWEMRe 파동방정식을 이용하여 반복적으로 나타나는 다중반사 이벤트를 제거하여 실제 반사 신호만을 남기는 전산처리 모듈이다.

대상 데이터

2차원 다중채널 반사법 탄성파탐사는 지질자원연구원의 탐사선 탐해 2호를 통하여 수행되었다. 그 중 본 연구에서 시험한 탄성파 탐사자료는 2007년 제주도 동쪽 해역에서 취득된 자료이다. 음원으로 Bolt Airgun< 6 기 사용하였고 1, 035 ir?의 용량을 발파하였다.
자료의 기록은 96채널 Nessie-3 수진기를 이용하여 2 ms 간격으로 탄성파를 6 s까지 기록하였다. 기록방식은 SEG-D 8048 형식을 채택하였고 IBM 3590 테이프 드라이브에 탐사자료를 기록하였다. 종합적인 탐사자료의 취득변수는 Table 1 에 정리하였다.
2). 연구대상 측선은 총 5, 250개 음원모음으로 구성되며 수평 연장 130 km에 달한다. 탐사 시 현장의 일기 상황이 좋지 않아 전체 측선은 3차례에 걸쳐 탐사되었다.
, 2008). 음향기반암 상부로 주요한 반사신호를 R1, R2, R3, SB(Sea Bottom)으로 선정하였다(Fig. 7b). R3는 1.
종합적인 탐사자료의 취득변수는 Table 1 에 정리하였다. 탐사측선 중 도미분지에서 제주 분지로 이어지며 도미시추공과 가까운 07AQ-002 측선을 대상으로 전산처리 매개변수를 도출하였다(Fig. 2). 연구대상 측선은 총 5, 250개 음원모음으로 구성되며 수평 연장 130 km에 달한다.

데이터처리

기본전산처리가 끝난 탄성파 기록들을 탄성파 전산처리에 보편적으로 이용되는 셈블런스(semblance, 유사도) 속도분석에 입력하기 전에 잡음을 상당수 포함하고 있으므로 추가 전산처리로 F-K 필터링을 수행하였다. F-K 필터는 반사파와 기울기가 다른 다양한 잡음의 억제에 효과가 있고 저주파 잡음을 제거하는 것이 가능하다.

이론/모형

추가 전산처리된 탄성파 음원모음을 공심점 모음으로 변환하고 각 공심점 모음의 하부 속도를 셈블런스 방식으로 분석하였다(Fig. 6). 전체 측선이 총 21, 092 공심점으로 구성되어 있고 그 중 320개 공심점마다 속도분석을 진행하여 2 km 간격으로 중합속도를 도출하였다.

성능/효과

SRWEMRe 파동방정식을 이용하여 반복적으로 나타나는 다중반사 이벤트를 제거하여 실제 반사 신호만을 남기는 전산처리 모듈이다. SRWEMR 적용결과 다중반사파가 제거되고 실제 반사 이벤트들의 연결성이 향상되었다(Fig. 10~Fig. 12). Fig.
잡음의 선별은 각 트레이스진폭 및 주파수 특성의 평균과 표준편차를 계산하고 표준편차의 2배 이상 크게 벗어나는 값을 고르는 방법으로 수행하였다(0ble 2). 날씨, 어선 및 탐사선 항로변경으로 인한 잡음의 경우 주-주파수(main fre- quency)와 주파수변화(Bequency deviation) 특성에서 변화가 크게 나타났다. 전기적인 잡음의 경우 기록 신호가 비정싱적으로 큰 값을 지니므로 스파이크특성 (spikeness) 및 평균 트레이스 에너지를 통하여 잡음이 기록된 채널을 찾았다.
12d). 조중합단면과 비교하여 기본전산처리 및 추가 전산처리를 수행한 중합단면은 순차적으로 해상도가 제고되었고 해석 편의성이 증대되었다.
5a는 3, 300번째 탄성파 음-원 모음에 저주파 잡음이 포함되어 있는 사례와 해당 탄성 파 기록의 주파수파수(F-K)영역 변환결과이다. 주파수파수 영역에서 저주파 신호들을 사각형 영역으로 선택하고 제거한 결과 그림 5b와 같이 오프셋 200~350 m 수진기 위치의 잡음이 상당히 감소되었다. Fig.
11과 같다. 해저면과 해수면에서 반사되어 발생한 일차 다중반사파가 제거되었으며 음향기 반암 하부에서 생성된 다중반사파도 일부 억제되었다. 음향기반암은 남서측 경계에서 탄성파 심도 1.

후속연구

판단된다. 연구결과 도출된 전산처리 흐름을 통하여 인접 지역의 전산처리에 응용이 가능할 것으로 기대되며 광역적인 남해 퇴적분지 탄성파 자료의 전산처리에 유용할 것이다.

참고문헌 (12)

Cheong, S., Kim, W., Koo, H., Yoo, D., Lee, H. and Park, K.P. (2008) Optimal determination of marine seismic data processing parameter for Domi-Sediment Basin, Geophysics and Geophysical Exploration, v.11, p.279-285.

원문보기 상세보기
Desheng, L. (1984) Geologic evolution of petroliferous basin on continental shelf of China, AAPG Bulletin, v.68, p.993-1003.

상세보기
Guochen, W. (1990) Prospective petroliferous areas in the East China Sea Basin, Journal of Petroleum Geology, v.13, p.71-78.

상세보기
Itoh, Y. (2001) A Miocene pull-apart deformation zone at the western margin of the Japan Sea back-arc basin: implications for the back-arc opening model, Tectonophysics, v.334, p.235-244.

상세보기
KIGAM (1991) Report of assessment for prospect area of shelf basin, Korea, Annual report supported by KNOC.
KIGAM (1994) Petroleum resources assessment of the Cheju Basin, Report supported by KNOC.
Kim, E.J., Oh J.Y., Chang, T.W., Yun, H.E. and Yu, I.C. (2008) Seismic Stratigraphy and Structural Evolution in Domi Basin, South Sea of Korea, The Korean Journal of Petroleum Geology, v.14, p.53-62.

원문보기 상세보기
Lee, S.D., Oh, J.Y., Park, M.H. and Chang T.W. (2008) Interpretation of seismic profiles in the Sora and North Sora subbasins, South Sea of Korea, The Korean Journal of Petroleum Geology, v.14, p.63-73.

원문보기 상세보기
Sibuet, J., Letouzey, J., Barbier, F., Charvet, J., Foucher, J., Hilde, T., Kimura, M., Chiao, L., Marsset, B., Muller, C. and Stephan, J. (1987) Backarc extension in the Okinawa Trough, Jopurnal of Geophysical Research, v.92, n.B13, p.14041-14063.

상세보기
Son, B.K., Oh, J.H., Park, Y.S., Ryu, B.J., Kwon, Y.I., Jang, S.H., Kim, H.J., Chun, J.H., Shin, Y.J. and Kim, Y.W. (2008) Integrated DB system of continental shelf exploration, Report of KIGAM, p.88-130.
Yun H.S., Lee, S.S., Kim, J.H., Byun, S.B., Kim, G.H. and Park, D.B. (1999) Biostratigraphy and Paleo environment of the Cheju Sedimentary Basin - Based on materials from exploration wells, Geobuk-1 and Okdom-1, Journal of the Paleontological society of Korea, v.15, p.43-93.

상세보기
Zhou, Z., Zhao, J. and Yin, P. (1989) Characteristics and tectonic evolution of the East China Sea. In: Zhu, X. (ed.) Chinese sedimentary basins, Elsevier, New York, U.S.A., p.165-179.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증